中國普通菜豆種質(zhì)資源基因源分析與遺傳多樣性研究.pdf

1、普通菜豆起源于中美洲和安第斯山兩個(gè)中心(亦稱兩個(gè)基因庫)，按食用器官可分為粒用菜豆和莢用菜豆兩種類型，是發(fā)達(dá)國家改善膳食結(jié)構(gòu)和發(fā)展中國家植物蛋白的重要來源。中國擁有豐富的普通菜豆種質(zhì)資源，是世界上普通菜豆生產(chǎn)和消費(fèi)的主要地區(qū)之一。鑒定這些種質(zhì)資源的基因庫來源，分析評(píng)價(jià)其遺傳多樣性水平，對(duì)于我國普通菜豆種質(zhì)資源的保存、評(píng)價(jià)與充分利用具有重要的意義。本研究以166份中國粒用普通菜豆地方品種、232份莢用普通菜豆地方和52份育成品種為材料，增

2、設(shè)起源中心標(biāo)準(zhǔn)材料為對(duì)照，利用形態(tài)標(biāo)記、蛋白標(biāo)記和SSR標(biāo)記追蹤中國普通菜豆的基因源，分析其遺傳多樣性。主要研究結(jié)果如下： 1.首次明晰了中國普通菜豆的基因庫來源。從形態(tài)水平、蛋白水平以及分子水平對(duì)中國普通菜豆種質(zhì)資源進(jìn)行分析，結(jié)果表明，中國普通菜豆資源中包括中美和安第斯兩個(gè)基因庫的類型。同時(shí)，中美基因庫資源在參試資源中比重較大(68.44％)?；谛螒B(tài)標(biāo)記可將全部資源劃分為8個(gè)組群?；赟SR標(biāo)記可將資源劃分為9個(gè)亞群，其中，

3、中美基因庫包括6個(gè)亞群，安第斯基因庫包括3個(gè)亞群。綜合三種標(biāo)記的研究結(jié)果，推斷中國中美基因庫資源主要是Mesoamerica類型品種，安第斯基因庫主要是NuevaGranada類型品種。 2.分析了中國普通菜豆的遺傳多樣性水平。中國普通菜豆遺傳多樣性水平低于起源中心但高于其它普通菜豆次級(jí)多樣性中心。資源份數(shù)較多的中美基因庫組群內(nèi)個(gè)體間相似系數(shù)較高，遺傳分化度低，整體遺傳多樣性水平低于資源份數(shù)較少的安第斯基因庫組群。中美基因庫的4

4、個(gè)亞群(M1-M4)間遺傳距離近，群體間遺傳分化度低。安第斯基因庫的3個(gè)亞群(A7-A9)的群體內(nèi)部和群體間遺傳一致度低，基因交流頻率低。 3.從三種標(biāo)記水平上比較了不同類型普通菜豆的異同。三種不同類型普通菜豆群體都包括中美和安第斯兩個(gè)基因庫的資源類型。4個(gè)形態(tài)標(biāo)記在粒用菜豆和莢用菜豆群體中表現(xiàn)出顯著差異，但無群體特異性。3個(gè)群體檢測(cè)到的蛋白類型無差異，育成品種中蛋白類型分布頻率的變化本質(zhì)為菜豆朊蛋白的條帶數(shù)量的減少。3個(gè)群體共

5、享的SSR等位變異為群體中的優(yōu)勢(shì)等位變異，缺失的等位變異為稀有等位變異。每個(gè)群體特有的等位變異也為稀有變異。 4.鑒定出19份在基因庫間滲透重組的種質(zhì)?；驇扉g滲透重組現(xiàn)象在全部參試普通菜豆資源中普遍存在。其中，基于SSR標(biāo)記聚類的中美基因庫第6亞群資源表現(xiàn)出明顯的滲透重組特征。包括6份粒用菜豆地方品種，8份莢用菜豆地方品種和5份莢用菜豆育成品種。代表了全部資源86.76％的形態(tài)變異和59.30％的SSR等位變異。該類型資源可作

6、為兩個(gè)基因庫間雜交育種的橋梁品種，對(duì)拓寬普通菜豆的遺傳基礎(chǔ)有重要意義。 5.三種標(biāo)記相結(jié)合，可有效地檢測(cè)普通菜豆基因庫來源及多樣性水平。本研究使用的30對(duì)SSR標(biāo)記可作為普通菜豆遺傳多樣性分析的核心標(biāo)記?；诨蜷_發(fā)的SSR標(biāo)記可有效區(qū)分種質(zhì)的基因庫來源，基于基因組開發(fā)的SSR標(biāo)記在群體結(jié)構(gòu)劃分、新變異類型的檢測(cè)方面更為有效。菜豆朊蛋白標(biāo)記可準(zhǔn)確鑒定資源的基因庫來源，但由于標(biāo)記數(shù)目少，對(duì)滲透種質(zhì)的區(qū)分以及基因庫內(nèi)品種的歸屬鑒定效